Доля трудноизвлекаемой нефти в России неуклонно растет: с 20% в 2010-м до 63% в 2025-м, а к 2050-му прогнозируют 87%. Легкие месторождения истощаются, и теперь приходится выжимать сырье из плотных пород на огромных глубинах.

Фрезы, сверла и резцы горных комбайнов работают на пределе возможностей — высокие скорости, трение и нагрев быстро выводят их из строя. Традиционные защитные слои на основе нитрида титана уже не справляются с растущими нагрузками.

Каждый раз, глядя в небо на пролетающий лайнер, мы редко задумываемся, какая сложная инженерная симфония скрывается за его движением. А между тем в центре этой симфонии вал турбины, обычный на вид металлический стержень, который передает вращение от горячих газов к компрессору.

В любом живом организме присутствуют дипептиды. Это молекулы, участвующие в передаче нервных сигналов, регуляции давления, влияющие на аппетит и настроение. На их основе сегодня создают лекарства, однако при синтезе всегда образуются две зеркальные формы молекул.

Каждый раз, покупая тетради, упаковку или салфетки, потребитель платит не только за сам товар, но и за скрытые издержки производства. Предприятия целлюлозно-бумажной промышленности используют воду многократно в замкнутом цикле, чтобы экономить ресурсы. Но при таком подходе в воде активно размножаются бактерии и грибки, которые ухудшают качество продукции — например, бумага теряет прочность и рвется.

Для космических спутников, мощных лазеров и микроэлектроники требуется материал, который выдерживает экстремальные температуры, не деформируется и остается прозрачным для жесткого ультрафиолета. Всеми этими свойствами обладает сверхчистое кварцевое стекло — практически чистый оксид кремния, выплавляемый при температуре около 2000 °C.

Оптическое волокно — основа современных систем связи, навигации и управления в авиации, ракетостроении и нефтегазовой отрасли. Долгие годы российские производители зависели от импортного кварцевого стекла, поскольку зарубежная технология обработки не подходила для отечественного сырья.

Ежедневные инъекции каждые 4-6 часов — такова реальность для пациентов с тяжелыми инфекциями. Антибиотики быстро выводятся из организма, требуя постоянного поддержания лечебной концентрации, что создает опасные пики нагрузки на печень и почки. Ученые Пермского Политеха (член Национальной ассоциации участников рынка робототехники) совместно с коллегами из СФУ, Института биофизики СО РАН и Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН нашли элегантное решение. Они упаковали новое антибактериальное соединение в микроскопические капсулы из биоразлагаемого пластика. Одной инъекции достаточно, чтобы лекарство равномерно высвобождалось в течение пяти суток без резких скачков концентрации.

Исследователи Пермского Политеха (член Национальной ассоциации участников рынка робототехники) нашли способ удешевить производство удобрений из микроводорослей.

Возобновляемая энергетика уверенно теснит ископаемое топливо, и геотермальное направление считается одним из самых перспективных.

Ежегодно тысячи людей нуждаются в замене суставов — тазобедренных, коленных, плечевых. Им устанавливают титановые эндопротезы — прочные, биосовместимые, способные служить десятилетиями. Однако ключевой фактор успеха — не только химический состав сплава, но и его микрорельеф. Именно шероховатость поверхности определяет, сможет ли костная ткань врасти в имплант или же начнется процесс отторжения, который происходит примерно в 5% случаев.

Железнодорожные мосты остаются одним из самых ответственных элементов транспортной системы, и их техническое состояние напрямую влияет на безопасность пассажиров и бесперебойность движения.

Промышленные сточные воды ежегодно приносят в реки и озера тонны нефтепродуктов, фенолов и соединений азота. Традиционные методы очистки — сорбция, мембранная фильтрация и даже активный ил — или дороги, или работают избирательно.

Ежегодно в России строят и ремонтируют десятки тысяч километров дорог, но проблема трещин, колейности и выбоин остается острой. Асфальтобетон разрушается под тяжестью фур и из-за перепадов температур, в жару покрытие размягчается, в мороз становится хрупким. Вода проникает в микротрещины, замерзает, и ямы появляются снова.

Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (член Национальной ассоциации участников рынка робототехники) разработали и довели до промышленного применения технологию нанесения термобарьерных и жаростойких покрытий на рабочие лопатки газотурбинных установок. Это прорывное решение призвано продлить жизнь оборудованию, которое работает в экстремальных условиях при транспортировке газа по магистральным трубопроводам

Специалисты Пермского национального исследовательского политехнического университета (член Национальной ассоциации участников рынка робототехники) разработали новое связующее для производства гранулированных активированных углей на основе каменноугольной смолы с пониженной вязкостью. Это позволило увеличить сорбционную способность готового материала в 2,3 раза.

Перед российским АПК поставлена задача к 2030 году нарастить производство на четверть и выйти на экспорт в 55 млрд долларов. Урожаи растут — в 2025 году зерна собрали на 12% больше, но рентабельность растениеводства упала ниже 20%, а потери от болезней и нарушения севооборота достигают 30%. Причина проста — хаотичная посадка истощает почву и копит вредителей.

Строительство дорог, мостов и тоннелей в Арктике, Сибири и на Дальнем Востоке осложнено экстремальными морозами (до -50°C) и вечной мерзлотой. Главный враг бетонных и металлических конструкций — вода. Она просачивается в микротрещины, замерзает, расширяется и разрушает сооружения изнутри, вызывая коррозию арматуры.

Ученые ФИЦ ПХФ и МХ РАН, Пермского Политеха (член Национальной ассоциации участников рынка робототехники) разработали четыре новых полимерных материала для перовскитных солнечных батарей. Устройства на их основе после 1800 часов непрерывной работы сохраняют до 99% эффективности — тогда как стандартные материалы за то же время теряют больше половины мощности. Это важный шаг к выходу перовскитных батарей из лабораторий в реальный сектор: на фасады зданий, крыши автомобилей, в носимую электронику и «умный дом».

Ученые Пермского Политеха (член Наицональной ассоциации участников рынка робототехники) впервые в мире экспериментально объяснили аномалию, которую не могли разгадать 80 лет: почему в жидких сплавах тяжелые металлы тонут намного быстрее, чем предсказывают законы физики.